并且由于這種不均勻性,目標(biāo)和rx線圈之間的間隙允許許多磁通量無法正確地被目標(biāo)屏蔽。另一個(gè)效果是,pcb底部上的rx線圈部分比pcb的頂部中的對(duì)應(yīng)部分捕獲更少的感應(yīng)磁通量。后,允許與控制器芯片連接的rx線圈的出口也產(chǎn)生可感測(cè)的偏移誤差。在線性和弧形傳感器中,還存在在傳感器的端部產(chǎn)生巨大的雜散場(chǎng)的強(qiáng)烈效應(yīng)。這后的效應(yīng)是線性和弧形設(shè)計(jì)中大多數(shù)誤差的原因。如上所述,線圈設(shè)計(jì)的優(yōu)化始于算法700的步驟704中的良好仿真。在迭代中,對(duì)算法700的步驟702中所輸入的初始線圈設(shè)計(jì)執(zhí)行仿真。根據(jù)一些實(shí)施例,仿真包括在意大利烏迪內(nèi)大學(xué)開發(fā)的渦電流求解算法。具體地,仿真算法的示例使用在以下發(fā)表文章中介紹的邊界積分方法(bim):,“aboundaryintegralmethodforcomputingeddycurrents1nthinconductorsforarbitrarytopology(任意拓?fù)涞谋?dǎo)體中的渦電流計(jì)算的邊界積分方法)”,ieee磁學(xué)學(xué)報(bào)(transactionsonmagnetics),第41卷,第3期,7203904,2015年,其提供非??焖俚姆抡?25個(gè)目標(biāo)位置需要數(shù)十秒)??梢詫?duì)此類算法進(jìn)行調(diào)整,以仿真pcb上的跡線和感應(yīng)傳感器應(yīng)用。具體地。耐磨傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。吉林傳感器線圈廠家
圖7c示出操作圖7a所示的算法的系統(tǒng)的輸入屏幕快照。圖8a和圖8b示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的線圈設(shè)計(jì)。圖9a、圖9b和圖9c示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的另一個(gè)示例線圈設(shè)計(jì)。圖9d和圖9e示出根據(jù)一些實(shí)施例的線圈設(shè)計(jì)的性能特性。圖10a示出根據(jù)一些實(shí)施例的仿真算法。圖10b和圖10c示出在導(dǎo)線周圍生成的場(chǎng)和在矩形跡線周圍生成的場(chǎng)。圖10d和圖10e示出通過將矩形跡線視為一維導(dǎo)線、多導(dǎo)線或3d塊狀件(brick)而生成的誤差。圖10f示出在接收器線圈上方的金屬目標(biāo)中的渦電流的仿真。圖11示出根據(jù)一些實(shí)施例的用于調(diào)整接收器線圈設(shè)計(jì)的算法。圖12示出根據(jù)一些實(shí)施例的用于調(diào)整接收器線圈設(shè)計(jì)的算法的另一個(gè)實(shí)施例。圖13示出優(yōu)化無阱(well)設(shè)計(jì)。圖14示出經(jīng)優(yōu)化的有阱設(shè)計(jì)。下文進(jìn)一步討論本發(fā)明的實(shí)施例的這些和其他方面。具體實(shí)施方式在下文的描述中,闡述了描述本發(fā)明的一些實(shí)施例的具體細(xì)節(jié)。然而,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是,可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下實(shí)踐一些實(shí)施例。本文公開的具體實(shí)施例意在是說明性的而不是限制性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到盡管在此未具體描述但是在本公開的范圍和精神之內(nèi)的其他元素。河北管道傳感器線圈新傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
利用在步驟1002中提供的其他參數(shù)來接收發(fā)射線圈的驅(qū)動(dòng)電壓和操作頻率。一旦確定了來自發(fā)射線圈的電磁場(chǎng),在步驟1008中就可以確定由于這些場(chǎng)而在金屬目標(biāo)中生成的渦電流。根據(jù)渦電流,可以仿真由目標(biāo)生成的磁場(chǎng)。在步驟1010中,確定由于由發(fā)射線圈生成的場(chǎng)和由金屬目標(biāo)中的感應(yīng)渦電流生成的場(chǎng)的組合而在接收器線圈中生成的電壓。在步驟1011中,針對(duì)目標(biāo)的現(xiàn)行位置再次執(zhí)行電感l(wèi)的計(jì)算,以評(píng)估l相對(duì)于步驟1003的結(jié)果的變化。在步驟1012中,存儲(chǔ)響應(yīng)數(shù)據(jù)以供將來參考。在步驟1014中,算法704進(jìn)行檢查以查看掃描是否已經(jīng)完成。如果未完成,則算法704進(jìn)行到步驟1018,在步驟1018處,金屬目標(biāo)的當(dāng)前位置遞增,然后進(jìn)行到步驟1004,在步驟1004處開始對(duì)該位置的仿真。如果掃描完成,則算法704進(jìn)行到步驟1016,在步驟1016處,仿真結(jié)束,并且算法返回到圖7a所示的算法700的步驟706。仿真和根據(jù)仿真對(duì)線圈的重新配置(在圖7a中,仿真步驟704、比較步驟706、決策步驟708和設(shè)計(jì)調(diào)整步驟712)應(yīng)足夠快,以在短時(shí)間段內(nèi)測(cè)試大量的線圈設(shè)計(jì)配置。在通過算法700獲得經(jīng)優(yōu)化的線圈設(shè)計(jì)之前,可以使用數(shù)百甚至數(shù)千次仿真。因此,存在一些模型簡(jiǎn)化,這盡管基本上不影響仿真的準(zhǔn)確性。
可以替代地修改余弦接收線圈,并且相對(duì)于余弦接收線圈定義正弦接收線圈。為了說明的目的,圖13示出對(duì)關(guān)于圖12所描述的正弦接收線圈的修改。接收線圈(rx)設(shè)計(jì)可以用雙環(huán)路迭代來定義。初,在步驟1206中,正弦形狀的rx線圈1316(結(jié)合參考系1314)沿x方向?qū)ΨQ地部分延伸(如跡線1310所示),以補(bǔ)償由于目標(biāo)非理想性引起的磁通泄漏。利用所施加的線圈延伸,在步驟1208中,使用作用在線圈1316所有點(diǎn)上的適當(dāng)?shù)奈灰坪瘮?shù),使正弦形線圈1316沿y方向變形,如跡線1312。給定這些設(shè)置,在步驟1210中,算法計(jì)算通孔的位置。根據(jù)在步驟1202中指定的信息并且為了消除先前提到的信號(hào)失配,而建立通孔位置1308。每當(dāng)一個(gè)接收器線圈中的通孔比另一個(gè)接收器線圈中的通孔多或通孔以不平衡方式定位(即,不對(duì)稱)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)電壓失配。所導(dǎo)致的電壓失配是當(dāng)目標(biāo)移動(dòng)時(shí)正弦信號(hào)相對(duì)于余弦信號(hào)的較大峰峰值幅度(反之亦然)。為了實(shí)現(xiàn)減少電壓失配的目標(biāo),通孔的設(shè)計(jì)方式是使sin(1316)rx線圈和cos(1318)rx線圈在pcb底部中的部分的長(zhǎng)度相同。此外,通孔相對(duì)于設(shè)計(jì)的對(duì)稱中心是對(duì)稱的。在步驟1212中,定義正弦接收線圈跡線和余弦接收線圈跡線。在一些實(shí)施例中,使用一維模型來定義跡線。在步驟1214中。換向傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
類似地,在余弦定向線圈110中,環(huán)路120的一半被覆蓋,導(dǎo)致va=-1/2,并且環(huán)路122的一半被覆蓋,導(dǎo)致vb=1/2。因此,由va+vb給出的vcos為0。類似地,圖2c示出金屬目標(biāo)124相對(duì)于正弦定向線圈112和余弦定向線圈110處于180°位置。因此,正弦定向線圈112中的環(huán)路116和環(huán)路118的一半被金屬目標(biāo)124覆蓋,而余弦定向環(huán)路110中的環(huán)路122被金屬目標(biāo)124覆蓋。因此va=-1、vb=0、vc=1/2、vd=-1/2、以及ve=0。結(jié)果,vsin=0且vcos=-1。圖2d示出vcos和vsin相對(duì)于具有圖2a、圖2b和圖2c中提供的線圈拓?fù)涞慕饘倌繕?biāo)124的角位置的曲線圖。如圖2d所示,可以通過處理vcos和vsin的值來確定角位置。如圖所示,通過從定義的初始位置到定義的結(jié)束位置對(duì)目標(biāo)進(jìn)行掃描,將在的輸出中生成圖2d中所示的正弦(vsin)和余弦(vcos)電壓。金屬目標(biāo)124相對(duì)于接收線圈104的角位置可以根據(jù)來自正弦定向線圈112的vsin和余弦定向線圈110的vcos的值來確定,如圖2e所示。傳感器線圈哪家好,無錫東英電子有限公司值得信賴,歡迎各位新老朋友垂詢!浙江傳感器線圈線圈
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位置傳感器在各種設(shè)置中被用于測(cè)量一個(gè)組件相對(duì)于另一個(gè)組件的位置。感應(yīng)式位置傳感器可被用于汽車、工業(yè)和消費(fèi)者應(yīng)用中,以用于旋轉(zhuǎn)和線性運(yùn)動(dòng)感測(cè)。在許多感應(yīng)定位感測(cè)系統(tǒng)中,發(fā)射線圈被用于在一組接收器線圈上方滑動(dòng)或旋轉(zhuǎn)的金屬目標(biāo)中感應(yīng)出渦電流。接收線圈接收由渦電流和發(fā)射線圈生成的磁場(chǎng),并將信號(hào)提供給處理器。處理器使用來自接收器線圈的信號(hào)來確定金屬目標(biāo)在這組線圈上方的位置。處理器、發(fā)射器線圈和接收器線圈都可以被形成在印刷電路板(pcb)上。然而,這些系統(tǒng)由于許多原因而顯示出不準(zhǔn)確性。例如,由發(fā)射器生成的電磁場(chǎng)以及在金屬目標(biāo)中生成的合成場(chǎng)可能是不均勻的,導(dǎo)線跡線與發(fā)射線圈的連接以及接收線圈的布置可能導(dǎo)致進(jìn)一步的不均勻。被安裝在pcb上的線圈和金屬目標(biāo)之間的氣隙(ag)可能是不均勻的。此外,由接收器線圈生成的信號(hào)的幅度可能具有偏差(offset)。多個(gè)接收器線圈之間可能存在失配。金屬目標(biāo)與多個(gè)接收器線圈中的每個(gè)線圈之間可以是不同的耦合效果。這些和其他因素可能導(dǎo)致位置定位系統(tǒng)的不準(zhǔn)確的結(jié)果。因此,需要開發(fā)更好的設(shè)計(jì)傳感器線圈的方法,其為位置感測(cè)提供更好的準(zhǔn)確度。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:在一些實(shí)施例中,提供了一種線圈設(shè)計(jì)系統(tǒng)。吉林傳感器線圈廠家